Uzantı kartı · Kesin
DEA çapraz verimlilik (Sexton, Silkman ve Hogan, 1986)
Bu, DEA'nın her birimin yalnız kendi seçtiği ağırlıklarla değil, diğer bütün birimlerin kendi seçtiği ağırlıklarla da değerlendirildiği, birimlerin birbirini karşılıklı puanladığı biçimidir. Çıktı, her birim için tek bir çapraz-verimlilik ortalamasıdır ve bu ortalama birimleri tam bir sırayla dizer.
Temel yöntem
DEA →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
Kesin (Classical) →
Bu veri türü nedir, ne zaman kullanılır, hücreye nasıl yazılır: ailenin ayrıntılı anlatımı burada.
Temel Yöntemden Ne Değişir?
Bir şey eklenir; girdi/çıktı ayrımı, her birim için ayrı optimizasyon ve "kimse yüzde yüzü aşamaz" kısıtı değişmez.
Kendi puanının ötesine geçilir. Temel DEA (CCR modeli), her birim için o birimi en avantajlı gösterecek çarpanları (ağırlıkları) bulur ve bu çarpanlarla yalnız o birimin KENDİ skorunu (öz-değerlendirme, self-appraisal) hesaplar. Bu uzantı burada durmaz: her birimin kendi optimum çarpanları, sırayla TÜM DİĞER birimlerin verisine de uygulanır. Böylece m birim için m×m boyutunda bir çapraz-değerlendirme matrisi ortaya çıkar; matrisin bir hücresi, "j birimin kendi seçtiği ağırlıklarla, o birim değerlendirilirse" ne skor alacağını gösterir. Her birimin nihai çapraz-verimlilik puanı, bu matriste o birimin aldığı puanların, tüm diğer birimlerin ağırlıklarına göre ortalamasıdır.
Ayrım gücü artar. Temel DEA'da etkin sınırdaki (theta=1) birimler arasında hiçbir ayrım yapılmaz; hepsi eşit derecede "etkin" sayılır. Çapraz-verimlilik, bu birimleri birbirinin ağırlığıyla da sınadığı için, öz-değerlendirmede eşit çıkan birimler arasında da genellikle bir ayrım üretir ve TAM bir sıralama verir. Bu, çapraz-verimliliğin temel DEA'ya kattığı asıl şeydir: "kaç birim etkin" sorusunun ötesinde, "hangisi diğerlerinin gözünde de güçlü" sorusuna cevap.
Ağırlık seçimi hâlâ öz-çıkarlı bırakılır. DecisionMind bu uzantıda, Sexton, Silkman ve Hogan'ın (1986) temel biçimini uygular: her birimin çapraz değerlendirmede kullanılan ağırlıkları, yalnız KENDİ skorunu en yükseğe çıkaracak biçimde seçilir; bu ağırlıkların diğer birimlere ne yapacağı optimize edilmez. Doyle ve Green'in (1994) sonradan önerdiği "yardımsever" (benevolent, diğerlerinin skorunu da olabildiğince yüksek tutmaya çalışan) ya da "saldırgan" (aggressive, diğerlerinin skorunu olabildiğince düşük tutmaya çalışan) ikincil hedef biçimleri bu uzantıda uygulanmaz; birden fazla optimum ağırlık kümesi varsa hangisinin seçileceği doğrusal programlama çözücüsünün kendi iç kuralına bırakılır.
DecisionMind bu uzantıda çapraz-değerlendirme matrisinin kuruluşunu ve basit (öz-çıkarlı, ikincil hedefsiz) ağırlık seçimini sabit tutar.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Nihai çapraz-verimlilik ortalaması, temel DEA'nın theta'sı gibi 0 ile 1 arasındadır ve büyük olması iyidir; ama anlamı farklıdır. Theta, "bu birim KENDİ seçtiği en avantajlı ağırlıkla ne kadar iyi görünüyor" sorusunun cevabıdır. Çapraz-verimlilik ortalaması, "bu birim, KENDİSİ DAHİL herkesin kendi seçtiği ağırlıklarla ortalama ne kadar iyi görünüyor" sorusunun cevabıdır.
Bu fark önemli bir sonuç doğurur: öz-değerlendirmede theta=1 çıkan iki birim, çapraz-verimlilikte birbirinden çok farklı, hatta ikisi de öz-değerlendirmede etkin olmayan bir birimden düşük çıkabilir. Bunun nedeni, bir birimin theta=1 çıkmasının, yalnız KENDİ profiline en uygun, dar bir ağırlık kümesi bulunabildiği anlamına gelmesidir; bu ağırlık kümesi başka bir profildeki birime uygulandığında çok düşük bir skor üretebilir.
Bu nedenle:
"Bu şube DEA'da etkin (θ=1) çıktı, demek ki gerçekten en iyi yönetilen şubedir"
yerine:
"Bu şube kendi seçtiği ağırlıkla etkindir; çapraz-verimlilik ortalaması, diğer şubelerin kendi ağırlıklarıyla bu şubeyi nasıl gördüğünü de katar ve bu ortalama, öz-değerlendirmedeki üstünlüğü doğrulayabilir ya da tek taraflı bir ağırlık seçiminin sonucu olduğunu gösterebilir"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Öz-değerlendirmede birden çok birim theta=1 çıkıyorsa ve bu birimler arasında da bir ayrım, tam bir sıralama isteniyorsa. Ayrıca her birimin yalnız kendi ağırlığıyla değil, "akranlarının gözünde" nasıl durduğu da raporlanmak isteniyorsa (akran değerlendirmesi, benchmarking raporları, teşvik dağıtımı gibi durumlarda) bu uzantı uygundur.
Amaç yalnız "kim etkin sınırda, kim değil" ayrımıysa ve tam bir sıralamaya ihtiyaç yoksa temel DEA yeterlidir; çapraz-verimlilik ek hesap yükü getirir ve küçük veri kümelerinde (özellikle tek girdili ya da tek çıktılı problemlerde) her zaman ek ayrım gücü sağlamayabilir (bkz. Vaka 1). Temel DEA'nın çıkış koşulları burada da geçerlidir: amaç tercih değil verimlilik ölçmekse ve ağırlık dışarıdan verilmeyecekse.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Çapraz-verimliliğin her zaman öz-değerlendirmeden farklı bir sıra üreteceğini varsaymak. Bazı veri kümelerinde, özellikle tek girdili ya da az sayıda birimli problemlerde, tüm birimlerin optimum ağırlıkları aynı köşede toplanabilir; bu durumda çapraz-verimlilik ortalaması öz-değerlendirme theta'sıyla birebir aynı çıkar ve ek bir ayrım sağlamaz (bkz. Vaka 1). Bu bir hesap hatası değildir, verinin yapısından kaynaklanır; ama fark edilmezse "çapraz-değerlendirme yaptık" denip aslında hiçbir ek bilgi üretilmemiş olabilir.
Manifestte görünen bir ağırlık ya da yön kümesini DEA'ya dışarıdan "önem ağırlığı" olarak vermeye çalışmak. Çapraz-verimlilik de temel DEA gibi ağırlık almaz; her birimin çarpanları doğrusal programlama ile kendi verisinden türetilir. Girdi/çıktı yönü (hangi ölçütün girdi, hangisinin çıktı olduğu) dışarıdan verilir, ama önem ağırlığı verilmez.
Yardımsever ya da saldırgan ikincil hedef biçimini uygulandığını varsaymak. DecisionMind'ın bu uzantısı, birden fazla optimum ağırlık kümesi arasında seçim yaparken Doyle ve Green'in (1994) önerdiği yardımsever ya da saldırgan biçimleri uygulamaz; yalnız Sexton, Silkman ve Hogan'ın (1986) temel, öz-çıkarlı biçimini kullanır. Bu, birden fazla optimum ağırlığın olduğu durumlarda hangi ağırlığın seçildiğinin çözücüye bağlı olabileceği anlamına gelir.
Temel ilke şudur:
Çapraz-verimlilik, bir birimin yalnız kendi seçtiği ağırlıkla değil, akranlarının ağırlıklarıyla da nasıl göründüğünü gösterir; ama bu ek bilginin gerçekten ayrım getirip getirmediği veriye bağlıdır ve rapor bunu kontrol ettiğini göstermelidir.
Vakalar
Birinci vaka DecisionMind'ın kendi iç tutarlılık denetiminden gelen küçük bir doğrulama örneğidir; bağımsız bir kaynağa değil, motorun kendi doğrusal programlama çözücüsüne dayanır. İkinci vaka öğretici kurgudur.
1. Öğretici örnek (DecisionMind'ın iç doğrulama örneği): Üç şubenin çapraz karşılaştırması
Üç şube (A1, A2, A3) iki çıktı (işlem hacmi, memnuniyet puanı) ve bir girdi (işletme gideri) ile karşılaştırılıyor.
| Şube | İşlem hacmi (çıktı) | Memnuniyet puanı (çıktı) | İşletme gideri (girdi) |
|---|---|---|---|
| A1 | 3 | 5 | 4 |
| A2 | 5 | 3 | 2 |
| A3 | 4 | 4 | 3 |
Yöntem önce her şube için kendi öz-değerlendirme theta'sını (temel DEA/CCR ile) hesaplar; sonra her şubenin kendi optimum çarpanlarını diğer iki şubenin verisine de uygular ve 3×3'lük bir çapraz-değerlendirme matrisi kurar.
| Değerlendirilen şube \ Ağırlığı kullanılan şube | A1'in ağırlığıyla | A2'nin ağırlığıyla | A3'ün ağırlığıyla | Çapraz-verimlilik ortalaması |
|---|---|---|---|---|
| A1 | 0,833 | 0,833 | 0,833 | 0,833 |
| A2 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
| A3 | 0,889 | 0,889 | 0,889 | 0,889 |
Sonuç şöyle okunur: A2 hem öz-değerlendirmede hem çapraz-değerlendirmede birinci sıradadır. Ama bu küçük örnekte önemli bir gözlem vardır: her satırdaki üç sütun birbirine birebir eşittir. Bu, üç şubenin de kendi optimum ağırlık seçiminde aynı köşeye (yalnız memnuniyet puanı-girdi oranını kullanan, işlem hacmine sıfır ağırlık veren bir çözüme) ulaştığını gösterir; bu tek girdili, üç şubeli küçük veri kümesinde çapraz-değerlendirme, öz-değerlendirmenin ötesinde hiçbir ek ayrım bilgisi üretmemiştir. Çapraz-verimlilik ortalamaları (0,833; 1,000; 0,889) öz-değerlendirme theta'larıyla (0,833; 1,000; 0,889) birebir aynıdır.
Burada önemli bir bildirim gerekir: bu örneğin beklenen sayıları, yayımlanmış bir kaynaktan değil, DecisionMind'ın kendi iç denetim aracından gelir; bu, manifestin kendi kaydında da açıkça belirtilmiştir. Bu yüzden bu vaka bir literatür doğrulaması değil, motorun manifestle tutarlı çalıştığını gösteren bir iç tutarlılık örneğidir.
Kurulun tereddüdü: bu üç şubelik, tek girdili örnekte çapraz-değerlendirmenin hiçbir ek ayrım sağlamaması normal midir? Evet; bir girdi ve iki çıktıyla kurulan bu küçük problemde, üç şubenin optimum ağırlıkları aynı doğrusal programlama köşesinde çakışmıştır. Daha zengin, birbirinden farklı profildeki şubelerle bu çakışma genellikle kaybolur (bkz. Vaka 2).
Raporda: "Bu üç şube arasında A2 hem öz-değerlendirmede hem çapraz-değerlendirmede birinci sıradadır (1,000); ancak bu küçük veri kümesinde çapraz-değerlendirme, öz-değerlendirmenin ötesinde ek bir ayrım üretmemiştir, çünkü üç şubenin de optimum ağırlıkları aynı köşede çakışmıştır. Bu durum veri kümesinin küçüklüğünden kaynaklanır, yöntemin bir eksikliği değildir."
Kaynak: DecisionMind'ın DEA-CROSSEFF motorunun iç tutarlılık denetimi; Sexton, Silkman ve Hogan'ın (1986) çapraz-verimlilik tanımına dayanır, yayımlanmış bir makale tablosundan alınmamıştır (manifestin kendi kaydı bunu "bağımsız kaynak doğrulaması değil, iç tutarlılık denetimi" olarak işaretler). Çapraz-değerlendirme matrisi bu kartın yazarınca bağımsız olarak, doğrusal programlama çözücüsüyle yeniden hesaplanmış ve motorun çıktısıyla birebir örtüşmüştür.
2. Perakende: Dört mağazanın çapraz verimlilik karşılaştırması
Bir perakende zinciri, dört mağazasını (M1-M4) iki satış kategorisindeki çıktı (yiyecek kategorisi satışı, elektronik kategorisi satışı) ve bir girdi (personel sayısı) üzerinden karşılaştıracaktır. M1 yiyecek kategorisinde güçlü, elektronikte zayıf; M2 elektronikte güçlü, yiyecekte zayıf; M3 iki kategoride de dengeli; M4 iki kategoride de zayıf ve en fazla personeli kullanıyor.
| Mağaza | Yiyecek satışı (çıktı) | Elektronik satışı (çıktı) | Personel sayısı (girdi) |
|---|---|---|---|
| M1 | 8 | 2 | 4 |
| M2 | 2 | 8 | 4 |
| M3 | 5 | 5 | 4 |
| M4 | 4 | 4 | 5 |
Yöntem her mağaza için öz-değerlendirme theta'sını hesaplar, sonra her mağazanın optimum ağırlıklarını diğer üç mağazaya uygulayarak 4×4'lük çapraz-değerlendirme matrisini kurar.
| Değerlendirilen mağaza \ Ağırlığı kullanılan mağaza | M1 | M2 | M3 | M4 | Çapraz-verimlilik ortalaması |
|---|---|---|---|---|---|
| M1 | 1,000 | 0,250 | 0,625 | 0,400 | 0,8125 |
| M2 | 0,250 | 1,000 | 0,625 | 0,400 | 0,8125 |
| M3 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 0,640 | 0,8125 |
| M4 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 0,640 | 0,5200 |
(Bu tabloda satırlar "değerlendirilen mağaza", sütunlar "ağırlığı kullanılan mağaza"dır; öz-değerlendirme, köşegen üzerindeki hücrelerdir.)
Sonuç şöyle okunur: M1 ve M2, kendi uzmanlaştıkları kategoriye tüm ağırlığı veren bir çarpan seçtiği için öz-değerlendirmede tam etkindir (1,000). Ama birbirlerini değerlendirdiklerinde çok düşük puan verirler (0,250): M1'in ağırlığı elektroniğe neredeyse hiç değer vermez, bu yüzden elektronik ağırlıklı M2'yi düşük gösterir; M2'nin ağırlığı da aynı biçimde M1'i düşük gösterir. Dengeli mağaza M3, kendi öz-değerlendirmesinde de etkin çıkar (1,000) ve M1 ile M2'nin uzman ağırlıklarıyla değerlendirildiğinde de makul bir puan alır (0,625); M4'ün ağırlığıyla değerlendirildiğinde ise tam puan alır (1,000). Sonuçta M1, M2 ve M3 çapraz-verimlilikte tam olarak eşit ortalamaya (0,8125) ulaşır; M4 en zayıf mağaza olarak son sırada kalır (0,520).
Zincirin tereddüdü: M1 ve M2'nin kendi raporlarında "biz DEA'da tam etkiniz (θ=1,000)" demesi doğrudur ama eksiktir. Çapraz-değerlendirme, bu iki mağazanın üstünlüğünün yalnız kendi uzmanlaştıkları kategoriyi öne çıkaran dar bir ağırlık seçiminden geldiğini, akranlarının gözünde ise dengeli mağaza M3 ile tam eşit bir ortalamaya sahip olduğunu gösterir. Zincir, teşvik dağıtımını yalnız öz-değerlendirme theta'sına dayandırırsa M1 ve M2'yi haksız yere M3'ün önüne koymuş olur.
Raporda: "M1 ve M2 kendi ağırlıklarıyla tam etkin görünse de (θ=1,000), çapraz-verimlilik ortalamasında dengeli mağaza M3 ile tam olarak eşittir (0,8125); bunun nedeni M1 ve M2'nin birbirinin güçlü olduğu kategoriye düşük ağırlık vermesidir. M4 hem öz hem çapraz değerlendirmede en zayıf mağazadır (0,520) ve teşvik önceliği burada değildir."
3. Yapılmaması Gereken
Öğretici örnekte üç sütunun birebir eşit çıkmasını görüp "çapraz-değerlendirme hesaplanmadı, motor bozuk" diye yorumlamak: bu, üç şubenin optimum ağırlıklarının aynı köşede çakıştığı bu özel küçük veri kümesinin bir sonucudur, motorun hatası değildir; ikinci vakada aynı motor gerçek bir ayrım üretir. İkinci yanlış, manifestteki iç-denetim disclaimer'ını görmeyip Vaka 1'in sayılarını "Sexton, Silkman ve Hogan'ın (1986) makalesinden birebir alınmış" diye raporlamaktır; bu sayılar bağımsız bir kaynak doğrulaması değildir. Üçüncü yanlış, M1'in öz-değerlendirme theta'sının (1,000) tek başına "M1 en verimli mağazadır" anlamına geldiğini iddia etmektir; çapraz-verimlilik M1'i M3 ile eşit gösterir.
Kaynaklar
Doğrusal programlama modeli, ara tablolar ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/dea-crosseff
Sexton, T. R., Silkman, R. H., & Hogan, A. J. (1986). Data envelopment analysis: Critique and extensions. New Directions for Program Evaluation, 1986(32), 73–105. DOI: 10.1002/ev.1441
Doyle, J., & Green, R. (1994). Efficiency and cross-efficiency in DEA: Derivations, meanings and uses. Journal of the Operational Research Society, 45(5), 567–578. DOI: 10.1057/jors.1994.84
Charnes, A., Cooper, W. W., & Rhodes, E. (1978). Measuring the efficiency of decision making units. European Journal of Operational Research, 2(6), 429–444. DOI: 10.1016/0377-2217(78)90138-8